原創(chuàng) 黃進(jìn) 陳劉俊 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)網(wǎng)作者：黃進(jìn) 陳劉俊單位：武漢市第四醫(yī)院檢驗(yàn)科新型冠狀病毒感染的肺炎疫情牽動著全球關(guān)注，至今已感染超過1400萬人，世界多個國家和地區(qū)正在合力戰(zhàn)疫。國內(nèi)疫情雖趨于平穩(wěn)，人民的生活也逐漸恢復(fù)正常，但北京疫情出現(xiàn)反彈，確診例數(shù)不斷增加；此外，今年非洲的埃博拉病毒疫情復(fù)燃后于6月底才宣告結(jié)束；巴西發(fā)現(xiàn)了新型寨卡病毒；我國也發(fā)現(xiàn)了新型豬流感病毒（G4）；7月初新加坡因登革病毒引起的登革熱才剛開始流行。病毒這個名詞一次又次繃緊了人們的心弦。隨著各地新建符合安全級別的PCR實(shí)驗(yàn)室與核酸檢測技術(shù)的普及，加之各地檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)隊(duì)進(jìn)京馳援，北京大規(guī)模的核酸篩查拉開帷幕，截至7月3日，北京市具備核酸檢測能力的機(jī)構(gòu)已達(dá)到175所。新冠病毒的核酸檢測工作也從應(yīng)急轉(zhuǎn)為常態(tài)化，給全國臨床實(shí)驗(yàn)室?guī)砹诵碌奶魬?zhàn)，加強(qiáng)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)迫在眉睫！為了能更全面的理解新型冠狀病毒等病原微生物的相對危險性，本文帶您進(jìn)一步了解實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)水平等級與基本知識。1病原微生物等級分類對比世界衛(wèi)生組織（WHO）一直非常重視生物實(shí)驗(yàn)室安全問題，早在1983年就發(fā)布《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊》（當(dāng)前版為2004年修訂的第三版），對各個國家作為參考和指南，有助于各國制訂并建立微生物學(xué)操作規(guī)范，確保微生物資源的安全，進(jìn)而確保其可用于臨床、研究和流行病學(xué)等各項(xiàng)工作。我國也于2004年頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》（GB 19489）（新修訂于2008）和《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》（新修訂于2018年）。此外，為了維護(hù)國家安全，防范和應(yīng)對生物威脅，保障人民生命健康，促進(jìn)生物技術(shù)健康發(fā)展，保護(hù)生物資源和生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)社會和諧發(fā)展，推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體，我國今年已將生物安全納入國家安全體系，《中華人民共和國生物安全法（草案）》也已通過二審，有望今年年底出臺。WHO根據(jù)感染性微生物的相對危害程度制訂了危險度等級，分為四級，危險度四級最危險；我國根據(jù)病原微生物的傳染性、感染后對個體或者群體的危害程度，將病原微生物分為四類，一類最危險（對比見下表）。

值得注意的是，雖然目前我國的病原微生物分類標(biāo)準(zhǔn)和WHO等國際標(biāo)準(zhǔn)有所出入，但內(nèi)容對應(yīng)是基本一致的。此外，即將出臺的《中華人民共和國生物安全法（草案）》已通過二審，并修正了此分類，修正后的分類與WHO國際標(biāo)準(zhǔn)基本統(tǒng)一。在該草案的二次審議稿提到了根據(jù)病原微生物的傳染性、感染后對人和動物的個體或者群體的危害程度,將病原微生物分為一類、二類、三類、四類。三類、四類病原微生物統(tǒng)稱為高致病性病原微生物。引發(fā)本次全球疫情的新冠病毒暫時按照病原微生物危害程度分類中第二類病原微生物進(jìn)行管理，屬于生物安全三級的高致病性微生物。此外。我國新發(fā)現(xiàn)的新型豬流感病毒（H1N1-G4）、巴西新發(fā)現(xiàn)的新型寨卡病毒、與正在新加坡流行的登革病毒都屬于第三類病原微生物（生物安全二級）；今年在非洲剛果流行的埃博拉則屬于第一類病原微生物（生物安全四級）。2生物安全防護(hù)水平與實(shí)驗(yàn)室根據(jù)在封閉的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中所操作的生物因子的危害程度和隔離危險的病原體所需采取的一套生物安全防護(hù)措施，生物安全防護(hù)水平（biosafety level，BSL）分為BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4共四個生物安全等級，生物實(shí)驗(yàn)室按照生物安全水平分為P1（Protection level 1）、P2、P3和P4四個等級。實(shí)驗(yàn)室等級越高，其研究的病原微生物危害程度也是逐級遞增，意味著防護(hù)級別越高。生物安全I(xiàn)級防護(hù)水平最低，生物安全I(xiàn)V級防護(hù)水平最高，BSL-4實(shí)驗(yàn)室即P4實(shí)驗(yàn)室，是生物安全最高等級的實(shí)驗(yàn)室，可有效阻止最危險的傳染性病原體釋放到環(huán)境中，同時也為研究人員提供安全保障。注：BSC：生物安全柜；GMT：微生物學(xué)操作技術(shù)規(guī)范不同生物安全水平對設(shè)施的要求a 在環(huán)境與功能上與普通流動環(huán)境隔離；b 取決于排風(fēng)位置；c 取決于實(shí)驗(yàn)室中所使用的微生物因子；d 例如：觀察窗、閉路電視、雙向通訊設(shè)備。3基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室（一級和二級生物安全水平）生物安全一級是最低的安全等級，這類疾病本身危險性并不大，治療起來也不困難，但麻煩的一點(diǎn)就在于其傳染性較強(qiáng)，到了特定的季節(jié)就會出現(xiàn)集中性增加，因此做好疾病的宣傳與防護(hù)、知識普及與疫苗接種就很重要。典型的一級生物安全水平實(shí)驗(yàn)室（源自WHO）P1實(shí)驗(yàn)室因主要從事通常不會引起人類或者動物致病的微生物的操作，因而，生物風(fēng)險十分有限。但是，對一些特殊人群，如孕婦、嬰幼兒、過敏體質(zhì)或有特定疾病的人員，仍可能存在較大的風(fēng)險。此外，還應(yīng)從環(huán)境安全、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量等角度考慮對微生物污染進(jìn)行控制。P1實(shí)驗(yàn)室的很多活動是培訓(xùn)和教學(xué)，當(dāng)涉及學(xué)生教學(xué)時，由于學(xué)生安全意識差、人員多，可能會有一些意想不到的狀況發(fā)生。生物安全二級（P2）實(shí)驗(yàn)室操作的是一些已知的中等程度危險性的對人類或者動物致病的微生物，并且與人類某些常見疾病相關(guān)的物質(zhì)，有生物風(fēng)險。而且，這類實(shí)驗(yàn)室眾多、工作量大、工作種類多、樣本復(fù)雜、從業(yè)人員多、未知因素多、安全意識相對弱，是生物安全事故發(fā)生概率最高的一類實(shí)驗(yàn)室。風(fēng)險等級為2級的病原，可對個體產(chǎn)生不同形式和不同程度的損害，甚至導(dǎo)致死亡。由于樣本復(fù)雜，可能包含未知病原或高風(fēng)險等級的病原，有導(dǎo)致嚴(yán)重后果的潛在危險，包括在個體之間的傳播。操作者必須經(jīng)過相關(guān)研究的操作培訓(xùn)并且由專業(yè)科研人員指導(dǎo)。一些可能涉及或者產(chǎn)生有害生物物質(zhì)的操作過程都應(yīng)該在生物安全柜內(nèi)進(jìn)行，對于易于污染的物質(zhì)或者可能產(chǎn)生污染的情況進(jìn)行預(yù)先的處理準(zhǔn)備。典型的二級生物安全水平實(shí)驗(yàn)室（源自WHO）注：在生物安全柜中進(jìn)行可能發(fā)生氣溶膠的操作程序，門保持關(guān)閉并貼上適當(dāng)?shù)奈ｋU標(biāo)志；潛在被污染的廢棄物同普通廢棄物隔開。根據(jù)國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《新型冠狀病毒實(shí)驗(yàn)室生物安全指南》第二版，強(qiáng)調(diào)病毒培養(yǎng)、動物感染試驗(yàn)應(yīng)在P3實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，未經(jīng)培養(yǎng)的感染材料操作應(yīng)當(dāng)在P2實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，采用P3實(shí)驗(yàn)室規(guī)范管理模式進(jìn)行操作及防護(hù)，對于滅活材料的操作可在P2實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。因此，各大醫(yī)院的新冠病毒核酸檢測主要在P2或以上級別實(shí)驗(yàn)室開展。4防護(hù)實(shí)驗(yàn)室（三級生物安全水平）三級生物安全水平的防護(hù)實(shí)驗(yàn)室是為處理高致病性微生物（危險度3級微生物和大容量或高濃度的、具有高度氣溶膠擴(kuò)散危險的危險度2級微生物）的工作而設(shè)計(jì)的。三級生物安全水平需要比一級和二級生物安全水平的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室更嚴(yán)格的操作和安全程序。一旦發(fā)生感染事件，可能嚴(yán)重危害人員的健康和生命，引起社會恐慌，造成巨大損失。所以三級生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在國家或其他有關(guān)的衛(wèi)生主管部門登記或列入名單。典型的三級生物安全水平實(shí)驗(yàn)室（源自WHO）注：實(shí)驗(yàn)室與公共通道分開并通過緩沖間（雙門入口或二級生物安全水平的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室）或氣鎖室進(jìn)入；處理廢棄物前，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)先進(jìn)行高壓滅菌以清除污染；應(yīng)有非手控的水槽；形成向內(nèi)氣流而且涉及感染性材料的全部工作應(yīng)在生物安全柜中進(jìn)行。從實(shí)驗(yàn)室活動看，P3實(shí)驗(yàn)室和P2實(shí)驗(yàn)室并無本質(zhì)的區(qū)別，但人員的心理壓力會較高、操作靈活性降低(安全防護(hù)要求和心理壓力均是影響因素)。從操作對象看，P3實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險級別更高，但樣品來源和目標(biāo)微生物通常比較確切，從設(shè)施設(shè)備、個體防護(hù)、人員、管理體系等方面的要求看，都顯著高于P2實(shí)驗(yàn)室。風(fēng)險等級為3級的病原微生物，絕大多數(shù)是通過氣溶膠經(jīng)呼吸道造成人員感染，因而，防護(hù)難度相對較大。5最高防護(hù)實(shí)驗(yàn)室（四級生物安全水平）P4實(shí)驗(yàn)室被譽(yù)為病毒學(xué)研究領(lǐng)域的航空母艦，是目前生物安全水平的最高防護(hù)實(shí)驗(yàn)室，是為進(jìn)行與危險度4級微生物相關(guān)的人類已認(rèn)識或尚未認(rèn)識的最危險的病原微生物工作而設(shè)計(jì)的。這類微生物傳播性強(qiáng)、感染后死亡率高。比如天花病毒，在自然界中存活力強(qiáng)、易于通過氣溶膠傳播、毒力高，曾給人類帶來極大的災(zāi)難。由于生物風(fēng)險極高，因而要求必須保證人員與操作對象在完全隔離的狀態(tài)下從事相關(guān)工作。進(jìn)入P4實(shí)驗(yàn)室的研究人員都必須換上隔離正壓防護(hù)服，即在人與微生物之間設(shè)置可靠的隔離操作系統(tǒng)。為保證環(huán)境安全，須采用兩層HEPA過濾器處理排出的氣體，所有廢棄物須經(jīng)可靠消毒后才能移出實(shí)驗(yàn)室。這種實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)和投入使用前，應(yīng)充分咨詢有運(yùn)作類似設(shè)施經(jīng)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)。四級生物安全水平的最高防護(hù)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)作應(yīng)在國家或其他有關(guān)的衛(wèi)生主管機(jī)構(gòu)的管理下進(jìn)行。P4實(shí)驗(yàn)室一般為一棟獨(dú)立的建筑物，如與其他級別生物實(shí)驗(yàn)室共用建筑物，也需要在建筑物中占據(jù)獨(dú)立的隔離區(qū)域，并與附近的其他建筑物完全隔離。在常見的四層結(jié)構(gòu)中，一層為污水處理與保障設(shè)備，二層為核心實(shí)驗(yàn)區(qū)，三層為排風(fēng)管道過濾層，四層為空調(diào)設(shè)備與送排風(fēng)管道。神秘的P4實(shí)驗(yàn)室（源自NIH）P4實(shí)驗(yàn)室是生物安全頂級實(shí)驗(yàn)室，這不僅僅是指它在生物安全方面是頂級的，其造價、運(yùn)營和維護(hù)也是最貴的。因此，P4實(shí)驗(yàn)室目前在全球范圍內(nèi)數(shù)量較少。我國也僅有4家生物安全四級（BSL-4）實(shí)驗(yàn)室（武漢國家生物安全實(shí)驗(yàn)室、哈爾濱國家動物疫病防控高級別生物安全實(shí)驗(yàn)室、臺灣國防醫(yī)學(xué)院預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所、臺灣檢驗(yàn)及疫苗研制中心昆陽實(shí)驗(yàn)室）。目前，生物安全已納入國家安全體系，全國各地也在根據(jù)實(shí)際情況加強(qiáng)自身的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，加速籌建能開展新冠病毒核酸檢測的生物安全實(shí)驗(yàn)室，新冠病毒核酸檢測逐漸常態(tài)化，圍繞新型冠狀病毒開展的檢測工作和疫苗等科研攻關(guān)，也正在的中緊鑼密鼓地開展著，讓我們向?qū)嶒?yàn)室里直面病毒的每一位戰(zhàn)士，致敬！【參考文獻(xiàn)】1. 世界衛(wèi)生組織《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊》（WHO，2004年第三版）2. 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB19489-2008《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》3. 中華人民共和國國務(wù)院令《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》4. 國家衛(wèi)生健康委《新型冠狀病毒實(shí)驗(yàn)室生物安全指南》（第二版）5. 中華人民共和國生物安全法（草案，二次審議稿，2020）原標(biāo)題：《全球疫情頻發(fā)，實(shí)驗(yàn)室生物安全等級分類你都了解了嗎？》閱讀原文